浅谈高压架空线路杆塔接地降阻措施

郑衍鲁

摘要：高压架空线路杆塔是重点电力网络中支撑和保护的部分，对于电力正常运输和电网运行安全有着直接而重要的影响，高压架空线路杆塔会因突兀和高程的原因而受到雷击的威胁，防范高压架空线路杆塔雷击的直接方法是降低杆塔接地电阻。本研究从高压架空线路杆塔的建设与维护工作实际出发，全面分析了导致高压架空线路杆塔出现接地电阻过大的原因，提供了降低高压架空线路杆塔接地电阻值的措施，以供行业技术与施工人员参考。

关键词：高压架空线路杆塔;接地电阻;工程施工：水平接地体;垂直接地体;降阻剂

高压架空线路杆塔的接地对送电线路的防雷至关重要，特别是对送电线路的耐压水平影响较大。但是位于山区的送电线路，由于土壤電阻率高、地形、地势复杂、交通不便、施难度大，杆塔接地电阻普遍偏高。如莱钢110kV钢银线位于山区的杆塔存在多处接地电阻偏高的现象，有的甚至高达100多欧，这条线路接地改造之前雷击跳闸率居高不下。进一步对经常遭雷击线路进行调查发现经常发生霄事故的线路段一般都是若干基杆塔接地电阻连续偏，或有大跨越、大档趴存在。分析认为这主要是由于在这些地段一旦杆塔遭受雷击，相邻杆塔不能有效分流，而被击杆塔流过大部分的雷电流，由于接地电阻较高造成了较多的塔顶电位，一旦绝缘子串两端的电位差大于绝缘子中的50%，冲击放电电压时，绝缘子发生击穿，即“反击”所致。

1、送电线路杆塔接地电阻偏高的原因分析

1）地质、地势复杂，特别是山区土壤电阻率偏高造成杆塔接地电阻较高。据调查北方山区的土壤电阻率一般在1300～3000Qm，南方山区的土壤电阻率有的甚至高达5000～10000nm，且有的山区土层较薄或根本没有土壤，基本上全为岩石。另外北方土壤干燥，而大地导电基本上是靠离子导电，而各类无机盐类只有在有水的情况下，才能离解为导电的金属离子，所以干燥的土壤导电能力是非常差的，这是山区或北方干旱地区杆塔接地电阻偏高的主要原因。

2）设计施工方面的原因造成杆塔接地电阻偏高。首先设计上的原因：由于山区地形复杂，土壤不均匀，土壤电阻变化较大，因此设计杆塔接地时需要实地进行认真的勘探，结合实际情况进行相应设计。但是对实际工程进行调查时发现在设计方面存在一些问题：设计时有些不到现场进行土壤电阻率测试，不到现场进行地形、地势和地质勘探，根据实际做出符合现场条件的设计，而是对相当大的范围取平均电阻率;或者套用典型的设计图纸，对接地电阻不进行计算，结果设计与现场实际不符均造成接地电阻偏高。施工上的原因：由于接地工程属于隐蔽工程，施丁时若不能严格的按图施如接地体的长度、埋深及焊接和回填土不符要求），加之工程技术监督不到位。造成线路施工后，存在有大量杆塔接地电阻超标。工程验收时不严格按照标准要求进行验收、测试，会使这些隐患一直得不到消除，直到线路投运。

3）运行维护方面的原因造成线路杆塔接地电阻偏高。有些杆塔接地电阻在初建成时是合格的，但是随着运行时间的推移，杆塔接地电阻会越来越大，这主要有以下一些原因：①接地体的腐蚀，造成接地电阻偏高。在山区酸性土壤中或风化后土壤中，容易发生电化学腐蚀和吸氧腐蚀。特别是接地引下线与水平接地体的连接处，经常发生由腐蚀电位差不同引起的电化学腐蚀，导致接地体腐蚀断裂而使杆塔“失地”的现象。另外接地体的埋深不够，或用碎石、砂子回填，土壤中含氧量高，使接地体容易发生吸氧腐蚀，由于腐蚀使接地体与周围土壤之间的接触电阻变大，甚至使接地体在焊接头处断裂，导致杆塔接地电阻变大，或失去接地。②在山坡坡带由于雨水的冲刷使水土流失而使接地体外露失去大地的接触。③往施‘l时使J{j化学降齐Il，或性能不稳定的降阻剂，随着时间的推移降阻剂的降阻成份流失或失效后使接地电阻增大。④外力破坏，杆塔接地F线或接地体被盗或外力破坏，造成接地体损坏。

2、关于降阻措施的探讨

2.1、做好高压架空线路杆塔水平接地体的施工

水平接地体的功能是降低高压架空线路杆塔雷击的冲击强度，应该根据高压架空线路杆塔周边的地势和情况改变水平接地体的敷设形式，要以向外放射水平射线为主，要充分利用现场地形和地质。为防止雨水冲刷，水平接地体能沿等高线布置的要尽量沿等高线布置，并结合防水墙进行防护。

2.2、做好高压架空线路杆塔垂直接地体的施工

在地下有金属矿，或地下有低电阻率的地质结构时可采用竖井式接地降阻法。在一般的地质结构使用深井式接地极，对降低冲击接地电阻效果并不大。因此对杆塔接地的接地体应以水232平接地体为主，以垂直接地体为辅，垂直接地体的长度以1.5—2m为宜，一般设置在水平接地体的顶点，或水平接地体中间容易打入的位置。

2.3、合理运用降阻剂降低杆塔接地电阻

使用降阻剂对降低杆塔接地电阻是非常有效的。因为杆塔接地是属于中小型接地装置、降阻剂的降阻效果能得到充分发挥。在降阻剂的选用上，一定耍注意选用降阻性能好，对钢接地体低腐蚀，性能稳定、寿命长、保水性好，不易随水土流失的降阻剂。

2.4、加强高压架空线路杆塔隐蔽工程的施工

对新建杆塔最好在杆塔基础和拉线基施工时坑底铺设接地体和降阻剂进行降阻，这样可收到事半功倍的效果。对改造降阻工程要结合现场有利地质、地势做切合现场实际的设计，按要求进行水平接地和垂直接地体的施工。要特别注意水平接地体的埋深，焊接要合格。回填土要用细土回填，并分层夯实，对接地引下线的各连接头要做防腐处理，对接地引下线直到与水平接地体连接处要刷沥清漆和防腐漆进行防腐处理。

2.5、提高高压架空线路杆塔维护水平

对高压架空线路杆塔的接地装置维护，要定期进行接地电阻值的检查，比如定期对接地引下线进行防腐处理，定期测试杆塔接地电阻和回路电阻，定期检查接地体有无冲刷和外力破坏等。在维护高压架空线路杆塔时，应该对接地装置定期进行维护和检查，比如定期对接地引下线进行防腐处理，定期测试杆塔接地电阻和回路电阻，定期检查接地体有无冲刷和外力破坏等。

2.6、合理使用土壤降阻剂

在选用土壤降阻剂时应该考虑到稳定性和长效性的问题，有些降阻剂，特别是一些化学降阻剂，虽然短时期内具有很好的降阻效果，但其性能不稳。还要考虑到土壤降阻剂对高压架空线路杆塔接地体的腐蚀问题，有些土壤降阻剂具有很强腐蚀性，能对钢接地体构成较大的腐蚀，给高压架空线路系统造成了较大的破坏，影响了接地电阻的控制。要在土壤降阻剂选择过程中突出电阻率、保水性、渗透和扩散作用，一定要注意选用降阻性能好，对钢接地体低腐蚀，性能稳定、寿命长、保水性好，不易随水土流失的降阻剂。

3、结语

高压架空线路杆塔的接地降阻处胛主要H的是防雷，所以应以降低冲击接地电阻为主，那么所的降阻措施都应围绕这个日的进行，不宜采用特长的外延接地和较深的深井接地。高压架空线路是主要电力网和重点电力线路的常见线路形式，由于高压架空线路高出地面达20m以上，这使得防雷问题变得尤为重要。应该将高压架空线路杆塔的接地工作突出，以控制接地电阻为中心，展开对高压架空线路和杆塔的降阻工作，通过对杆塔接地电阻的控制，提高高压架空线路和杆塔的安全水平，在经济性、安全性方面探寻最佳的契合，以便实现高压架空线路杆塔结构与运行上的综合安全。

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